CN106126002B - 一种单层多点触摸功能片及触摸坐标获取方法 - Google Patents

一种单层多点触摸功能片及触摸坐标获取方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单层多点触摸功能片，其包括有由上至下并行设置的多个电极组，所述电极组包括有多个电极，所述电极设有导线，相邻两个电极组之间形成有走线区，所述走线区用于将其上方电极的导线引出，且相邻两个电极组的导线引出方向相反，所述电极组中多个电极的面积沿导线引出方向依次递减。本发明较好地节省了感应电极之间的走线空间，降低了对生产工艺的要求，有效减少了触摸盲区，提高了精准度，同时可实现多点触控。

Description

一种单层多点触摸功能片及触摸坐标获取方法
技术领域
本发明涉及电容触摸屏，尤其涉及一种单层多点触摸功能片及触摸坐标获取方法。
背景技术
目前，电容式触摸屏作为人机交互的重要部件，已经广泛地应用在电子产品中。其中，单层感应电极的触摸屏，由于制作成本低，受到了人们的广泛关注，成为电容式触摸屏的重要发展方向。
采用双层电极设计方案的互电容屏式触摸屏，由于触摸精准度比较好而得到广泛的应用。但是，采用双层电极的触摸屏与采用单层电极方案的触摸屏相比，材料成本比较高，加工工序也比较复杂，所以总的制作成本就比较高。虽然单层自电容式的触摸屏的制作成本较低，但是一般单层自电容式的触摸屏又无法实现真实多点触控的功能。
现有的一种单层自电容式多点触摸屏，如图2所示，包括多个方形感应电极，每个电极的感应面积大致相等，x方向为同一组电极，每个电极的导线从两组电极之间引出，邦定点为靠近下一组电极的一条边的中点附近(如第一个电极上的P1点)，导线通过直角弯折后沿x方向引到感应区之外。由于在两组相邻电极之间的走线盲区的宽度较大(如第一组电极与第二组电极之间的A1区域)，进而使得触控精度较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中双层互电容式触摸屏的制作成本较高、一般单层自电容式触摸屏无法实现多点触控功能以及走线盲区较大等不足，提供一种单层多点触摸功能片及触摸坐标获取方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种单层多点触摸功能片，其包括有由上至下并行设置的多个电极组，所述电极组包括有多个电极，所述电极设有导线，相邻两个电极组之间形成有走线区，所述走线区用于将其上方电极的导线引出，且相邻两个电极组的导线引出方向相反，所述电极组中多个电极的面积沿导线引出方向依次递减。
优选地，所述电极是方形电极。
优选地，所述导线由电极的底边引出。
优选地，所述电极采用自电容方式驱动。
优选地，所述单层多点触摸功能片用作透明触摸屏时，所述电极由ITO、IZO、纳米银或碳纳米管材料制成。
优选地，所述单层多点触摸功能片用作透明触摸板时，所述电极和导线由铬、铜、铝、ITO、IZO、纳米银或碳纳米管材料制成。
一种单层多点触摸功能片的触摸坐标获取方法，所述单层多点触摸功能片上的触摸坐标X用如下公式得出：
Figure BDA0001039589240000021
其中，m和n分别代表触碰时发生电容变化的第1个电极和最后一个电极的标号，每个电极连接有一电容感应器，Ci代表用第i个电容感应器测得的电容变化量，Xi代表第i个电容感应器所连接的电极的共同重心坐标。
优选地，计算触摸坐标时，根据每个电极的面积来调整其坐标运算的权重因子或感应电极触摸变化量，感应电极的面积越小，对应的权重因子或触摸变化量越大。
本发明相比现有技术而言的有益效果在于，本发明较好地节省了感应电极之间的走线空间，降低了对生产工艺的要求，有效减少了触摸盲区，提高了精准度，同时可实现多点触控。
附图说明
图1为本发明单层多点触摸功能片的结构示意图。
图2为现有技术中单层自电容式多点触摸屏的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种单层多点触摸功能片，如图1所示，其包括有由上至下并行设置的多个电极组1，所述电极组1包括有多个电极2，所述电极2设有导线3，相邻两个电极组1之间形成有走线区，所述走线区用于将其上方电极2的导线3引出，且相邻两个电极组1的导线3引出方向相反，所述电极组1中多个电极2的面积沿导线3引出方向依次递减。
相比现有技术而言，本发明较好地节省了感应电极之间的走线空间，降低了对生产工艺的要求，有效减少了触摸盲区，提高了精准度，同时可实现多点触控。
进一步地，所述电极2是方形电极。所述导线3由电极2的底边引出。所述电极2采用自电容方式驱动。所述单层多点触摸功能片用作透明触摸屏时，所述电极2由ITO、IZO、纳米银或碳纳米管材料制成，优先选用常用的ITO材料。相比之下，所述单层多点触摸功能片用作透明触摸板时，所述电极2和导线3由铬、铜、铝、ITO、IZO、纳米银或碳纳米管材料制成，优先选用常用的铜材料。
本实施例中，功能片为单层感应电极功能片，电极为方形或近似为方形，电极呈矩阵分布在功能片上，每个电极组中电极的感应面积沿其引线的出线方向逐渐递减，以走线分隔开的两个电极之间的空间沿出线方向逐渐递增，如图1所示，第1组电极从左到右沿走线方向电极面积逐渐递减，两行之间的电极的空间从A1到A2逐渐递增；每个感应电极的引线沿走线方向紧贴着该电极的其中一条边，邦定点为电极的其中一个角P1，引线紧沿着该方形的下边的一条边走线。相邻的电极组之间的出线方向是相反的。如第1组的出线方向为x的正方向，第2组的出线为x的反方向，假设第1组电极的出线方向为x的正方向，那么第2n组电极的出线方向为x的反方向，第2n+1组电极的出线方向为x的正方向，其中n为大于或等于0的整数。采用以上所述方案的触摸功能片，除导线引出最多的区域(如A2)，其它区域的盲区均有不同程度的减少，有些区域的盲区宽度甚至减少了数倍，如A1区域。
基于上述结构的单层多点触摸功能片，本发明还公开了其触摸坐标获取方法，其中，所述单层多点触摸功能片上的触摸坐标X用如下公式得出：
Figure BDA0001039589240000041
其中，m和n分别代表触碰时发生电容变化的第1个电极和最后一个电极的标号，每个电极2连接有一电容感应器，Ci代表用第i个电容感应器测得的电容变化量，Xi代表第i个电容感应器所连接的电极2的共同重心坐标。
计算触摸坐标时，根据每个电极2的面积来调整其坐标运算的权重因子或感应电极触摸变化量，感应电极的面积越小，对应的权重因子或触摸变化量越大。
具体地，以手指触碰在电极32附近为例，检测到的电容变化的电极标号为21、22、23、31、32、33、41、42和43，共9个感应电极，则m为标号21，n为标号43，根据以上公式即可计算出触碰在X方向上的重心坐标x。在计算触摸坐标时，根据每个感应电极的面积来调整其坐标运算的权重因子或感应电极触摸变化量，感应电极的面积越小，对应的权重因子或触摸变化量越大。当手指触碰在电极32附近时，由于电极21的面积相对较小，在计算x方向的重心坐标时就要放大C21的值，假设面积比例电极21：电极22：电极23＝1：2：4，则计算重心坐标时要分别把C21、C22调整为4*C21、2C22，C23不变。同时电极31、32、33、41、42和43也都需要根据其面积比例关系进行调整，调整的比例以触摸计算单元中面积最大的电极为参考，按照最大面积除以当前电极面积的数值对Ci进行放大处理。通过以上所述坐标计算调整，消除了电极面积不均等导致的触摸精准度问题。所述功能片为多电极矩阵式分布，故可实现多点触控。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (1)

1.一种单层多点触摸功能片，其特征在于，包括有由上至下并行设置的多个电极组，所述电极组包括有多个电极，所述电极设有导线，相邻两个电极组之间形成有走线区，所述走线区用于将其上方电极的导线引出，且相邻两个电极组的导线引出方向相反，所述电极组中多个电极的面积沿导线引出方向依次递减；
所述电极是方形电极；
所述导线由电极的底边引出；
所述电极采用自电容方式驱动；
所述单层多点触摸功能片用作透明触摸屏时，所述电极由ITO、IZO、纳米银或碳纳米管材料制成；
所述单层多点触摸功能片用作透明触摸板时，所述电极和导线由铬、铜、铝、ITO、IZO、纳米银或碳纳米管材料制成；
所述单层多点触摸功能片上的触摸坐标X用如下公式得出：
Figure FDA0002213944370000011
其中，m和n分别代表触碰时发生电容变化的第1个电极和最后一个电极的标号，每个电极连接有一电容感应器，Ci代表用第i个电容感应器测得的电容变化量，Xi代表第i个电容感应器所连接的电极的共同重心坐标；
计算触摸坐标时，根据每个电极的面积来调整其坐标运算的权重因子或感应电极触摸变化量，感应电极的面积越小，对应的权重因子或触摸变化量越大。
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